Den system för kontroll av fasta ämnen i borrvätska (eller solids control system) är ett viktigt stödsystem för oljeborrningsriggar. Dess huvudsakliga funktion är att avlägsna onödiga fasta partiklar från borrvätskan. Detta upprätthåller vätskans stabilitet, förbättrar pumpens arbetsförhållanden och ökar borrningseffektiviteten.
Den system för kontroll av fasta ämnen i borrvätska består huvudsakligen av reningsutrustning och cirkulationstankar med tillhörande leveransutrustning. Viktiga komponenter är skakmaskin, vakuumavgasare, avsandare, avsilare, sandpumpar, slambehållare, omrörare, borrvätskekanoner och hjälprörledningar.
Som en viktig komponent i borriggmodulen blir konfigurationen och urvalet av utrustning för kontrollsystemet för fasta ämnen i borrvätskan alltmer diversifierat. Ur ett systemstrukturperspektiv kan de ursprungliga utrustningskonfigurationerna inte längre tillgodose behoven hos modern borrteknik. Förutom att överväga kontroll av fasta ämnen i borrvätska bör den också ha funktioner som borrvätskeberedning, leverans, rensning, återvinning, säkerhet, underhåll och redundansdesign.
Kontrollsystemet för fasta ämnen i borrvätska består av motsvarande reningsanordningar för borrvätska, utformade för att uppfylla kraven på rening av borrvätska. Vanliga system för rening av borrvätska är tvåstegs- och trestegssystem, med maximalt fem steg.
Rening i första steget (borttagning av stora partiklar)
Borrvätskan som cirkulerar tillbaka till borrhålet från botten av brunnen innehåller större borrkax. Borrvätskan kommer in i skifferskakare tank via den anslutande rörledningen från borrhålet. Den vibrerande skärmen separerar borrkax som är större än 74 μm och slutför det första reningssteget. Skifferskakarens kapacitet bör vara 100-125% av borrpumpens maximala totala deplacement. Den renade borrvätskan rinner från den koniska tanken in i nästa fack.
Rening i andra och tredje steget (avgasning och avlägsnande av större partiklar)
Under borrningsprocessen blandas gas från borrhålet med borrvätskan, vilket förändrar dess densitet och påverkar dess förmåga att transportera lera och sand. Vid denna tidpunkt avlägsnar avgasaren i avgasningskammaren skadliga gaser från borrvätskan, vilket återställer borrvätskans densitet och stabiliserar dess viskositet. Detta avslutar den sekundära reningen av borrvätskan. Sandpumpen pumpar sedan in den avgasade borrvätskan i desandern. Desandern separerar mindre sandpartiklar (40-100 μm i storlek) från borrvätskan, vilket fullbordar avsandningsprocessen, som är den tertiära reningen. Avgasarens och avsandarens bearbetningskapacitet bör vara 100%-125% av det maximala totala deplacementet för borr- och sammanfogningspumpen.
Installera avgasningskammarens sugledning i det område där borrvätskan är helt omrörd i tanken och utrusta den med en filterskärm. Utsläpp den avlägsnade gasen i en riktning. Utloppsporten ska vara vänd mot vinden och utloppsledningen ska vara en styv rörledning med utloppet minst 75 m från brunnshuvudet.
Kvartär rening (avlägsnande av små partiklar)
Borrvätskan som renas med hjälp av Desander kommer direkt in i avsilningskammaren (eller, beroende på faktiska behov, direkt från avsilaren till andra kammare via borrvätsketanken). I avsilningskammaren drar avsilningspumpen in borrvätskan och separerar små partiklar (12-74 μm i storlek) och fullbordar därmed det fjärde reningssteget. Systemet transporterar sedan den renade borrvätskan direkt till centrifugalseparatorn via en rörledning. Avsilningspumpens kapacitet bör vara 100% till 125% av borrpumpens maximala totala urladdningskapacitet.
När du utformar avsandnings- och avsilningspumpen ska inlopps- och utloppsrörledningarna vara korta och raka. Bräddavloppets utlopp bör ligga över tankens högsta vätskenivå. Inloppet till sugrörledningen behöver en filterskärm.
Rening i fem steg (partikelavskiljning)
A centrifug är installerad i centrifugalseparationskammaren. Borrvätskan matas in i centrifugen med hjälp av en skruvpump. Centrifugen separerar mindre partiklar (2-15 μm i storlek), vilket är det femte reningssteget. Den renade borrvätskan kommer sedan in i cirkulationstanken via en borrvätsketank. Centrifugens genomströmning bör vara 5%-10% av borrpumpens maximala totala deplacement.
För komplexa brunnar och brunnar med höga krav utnyttjar borrningen alla fem reningsstegen. Beroende på de faktiska behoven kan verksamheten också använda ett eller flera reningssteg.
Rationaliteten och vetenskapligheten i konfigurationen av kontrollsystemet för fasta ämnen påverkar direkt borrningseffektiviteten. Ett korrekt utformat och valt system kan avsevärt förbättra borrningseffektiviteten i den faktiska driften.
